Kunststofftechnik - Schule und Ausbildung
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Kunststofftechnik - Schule und Ausbildung
Freistaat Sachsen Sächsisches Staatsministerium für Kultus Lehrplan für die Fachschule für Technik Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufen 1 und 2 August 2002 Dieser Lehrplan ist ab 1. August 2002 bis zu seiner endgültigen Inkraftsetzung zur Erprobung freigegeben. Impressum Der Lehrplan wurde unter Leitung des Sächsischen Staatsinstituts für Bildung und Schulentwicklung Comenius-Institut Dresdner Straße 78 c 01445 Radebeul unter Mitwirkung von Klaus Richter Wolfgang Rößger Steffen Steglich Frank Uhlemann (Leiter) Radeberg Radeberg Radeberg Radeberg erarbeitet. HERAUSGEBER Sächsisches Staatsministerium für Kultus Carolaplatz 1 01097 Dresden HERSTELLUNG UND VERTRIEB Stoba Druck GmbH Am Mart 16 01561 Lampertswalde Best.-Nr.: 02/L 3 04 022 Der Lehrplan wurde auf chlorfrei gebleichtem Papier gedruckt. Fachschule für Technik Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufen 1 und 2 ____________________________________________________________________________________ Inhaltsverzeichnis Seite Vorbemerkungen 4 Kurzcharakteristik des Bildungsganges 5 Stundentafel der Fachrichtung Kunststofftechnik 6 Aufbau und Verbindlichkeit der Einzellehrpläne 7 Einzellehrpläne 8 Physik Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 8 8 8 Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 15 15 15 Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 20 20 20 Technologische Prozesse Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 25 25 25 Produktionsmanagement Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 32 32 32 Qualitätsmanagement Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 36 36 36 Recycling- und Entsorgung Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 39 39 39 Neue Technologien Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 42 42 42 Kautschuktechnologie (Wahlfach) Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 44 44 44 Informationstechnik (Wahlfach) Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 46 46 46 Kunststoffverarbeitung (Wahlfach) Kurzcharakteristik Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte 49 49 49 ____________________________________________________________________________________ 3 Klassenstufen 1 und 2 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Vorbemerkungen Die Verfassung des Freistaates Sachsen fordert in Artikel 101 für das gesamte Bildungswesen: (1) Die Jugend ist zur Ehrfurcht vor allem Lebendigen, zur Nächstenliebe, zum Frieden und zur Erhaltung der Umwelt, zur Heimatliebe, zu sittlichem und politischem Verantwortungsbewusstsein, zu Gerechtigkeit und zur Achtung vor der Überzeugung des Anderen, zu beruflichem Können, zu sozialem Handeln und zu freiheitlicher demokratischer Haltung zu erziehen. Das Schulgesetz für den Freistaat Sachsen legt in § 1 fest: “(1) Der Erziehungs- und Bildungsauftrag der Schule wird bestimmt durch das Recht eines jeden jungen Menschen auf eine seinen Fähigkeiten und Neigungen entsprechende Erziehung und Bildung ohne Rücksicht auf Herkunft oder wirtschaftliche Lage. (2) Die schulische Bildung soll zur Entfaltung der Persönlichkeit der Schüler in der Gemeinschaft beitragen. Diesen Auftrag erfüllt die Schule, indem sie Kenntnisse, Fähigkeiten und Werthaltungen vermittelt, um so die Erziehungs- und Bildungsziele zu erreichen und Freude am Lernen zu wecken. Das Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland und die Verfassung des Freistaates Sachsen bilden hierfür die Grundlage.“ Für die Fachschule gilt § 10 des Schulgesetzes: (1) Die Fachschule hat die Aufgabe, nach abgeschlossener Berufsausbildung und in der Regel praktischer Bewährung oder einer ausreichenden einschlägigen beruflichen Tätigkeit, eine vertiefte berufliche Weiterbildung mit entsprechendem berufsqualifizierendem Abschluss zu vermitteln. In der Fachschule können die Schüler auch schulische Abschlüsse erwerben, die sie befähigen, ihren Bildungsweg in der Sekundarstufe II oder an einer Fachhochschule fortzusetzen. Neben diesen landesspezifischen gesetzlichen Grundlagen sind für die Fachschulen für Gestaltung, Technik und Wirtschaft die in der "Rahmenvereinbarung über Fachschulen mit zweijähriger Ausbildungsdauer" (Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 12. 6. 1992 i. d. F. vom 2. 10. 1998) festgeschriebenen Ziele umzusetzen. Für die Fachschulen für Sozialwesen sind jeweils die in der - "Rahmenvereinbarung über die Ausbildung und Prüfung von Altenpflegern und Altenpflegerinnen" (Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 9. 11. 1984) - "Rahmenvereinbarung über die Ausbildung und Prüfung an Fachschulen für Heilpädagogik" (Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 12. 9. 1986) - "Rahmenvereinbarung über die Ausbildung und Prüfung von Erziehern/Erzieherinnen" (Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 24. 9. 1982) festgeschriebenen Ziele umzusetzen. ____________________________________________________________________________________ 4 Fachschule für Technik Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufen 1 und 2 ____________________________________________________________________________________ Kurzcharakteristik des Bildungsganges Der Einsatz von staatlich geprüften Technikern/Technikerinnen der Fachrichtung Kunststofftechnik erfolgt vorwiegend in mittelständischen Industrieunternehmen. Sie übernehmen Aufgaben der mittleren Funktionsebene. Typische Tätigkeitsfelder sind: - Entwicklung, Beurteilung und Dokumentation von technischen und konstruktiven Lösungen - Überwachung und Gestaltung von logistischen Prozessen - Organisation und Überwachung von Produktionsprozessen - Entwicklung und Realisierung von Qualitätsmanagement - Gestaltung und Überwachung der Arbeitsorganisation und Arbeitssicherheit - Präsentation von Arbeitsergebnissen und Produkten - Kundenberatung Die berufliche Tätigkeit erfordert eine gute Allgemeinbildung, umfangreiches technisches und technologisches Wissen, Rechtskenntnisse Fertigkeiten in der Nutzung von Hardware und Software für Konstruktion, Fertigung, kaufmännische Führung und Fachrecherche sowie ausgeprägte Schlüsselqualifikationen, wie z. B. die Befähigung Fähigkeit zur Kommunikation, Kooperation und Mitarbeiterführung, ausgeprägtes Verantwortungs- und Pflichtbewusstsein, die Bereitschaft und Befähigung, sich ständig weiterzubilden und Innovationen des Fachgebietes aufzugreifen und umzusetzen. Der durch den Lehrplan gewährte Gestaltungsfreiraum soll der Fachschule ermöglichen, eine Präzisierung der Lehrinhalte entsprechend den Erfordernissen der Praxis und dem technischen und technologischen Fortschritt vorzunehmen. Mit der fakultativen Zusatzausbildung zum Erwerb der Fachhochschulreife und der damit verbundenen Prüfung kann zusätzlich zum Abschluss als staatlich geprüfte/r Techniker/in die Zugangsberechtigung für die Aufnahme an eine Fachhochschule erworben werden. Die Stundentafel gliedert sich in zwei Lernbereiche. - Der fachrichtungsübergreifende Bereich vermittelt die sprachlichen, rechtlichen, gesellschaftlichen, wirtschaftswissenschaftlichen und naturwissenschaftlichen Grundlagen unter Berücksichtigung der künftigen Führungsfunktion der Technikerin/ des Technikers und der Anforderungen an den Erwerb der Fachhochschulreife in beruflichen Bildungsgängen. - Der fachrichtungsbezogene Bereich bereitet auf typische berufliche Tätigkeitsfelder vor und verdeutlicht den Anwendungszusammenhang der im fachrichtungübergreifenden Bereich erworbenen grundlegenden Kenntnisse und Fähigkeiten. Dabei steht der handlungsbezogene Unterricht im Vordergrund. Die Ausbildung dauert in Vollzeitform zwei Jahre, in Teilzeitform in der Regel vier Jahre. Die Stundentafel enthält die für beide Organisationsformen verbindlichen Unterrichtsfächer bzw. Handlungsbereiche. Die Zahl der Wochenstunden bezieht sich dabei jeweils auf die Vollzeitform, auf deren Grundlage Fachschulen in eigener Verantwortung die Stundentafel für die Ausbildung in Teilzeitform erarbeiten und der obersten Schulbehörde zur Genehmigung vorlegen. ____________________________________________________________________________________ 5 Klassenstufen 1 und 2 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Stundentafel der Fachrichtung Kunststofftechnik Unterrichtsfächer Pflichtfächer Fachrichtungsübergreifender Bereich: Deutsch *) Fremdsprache *) Rechts- und Sozialkunde *) Zusammenarbeit und Führung *) Betriebswirtschaftslehre *) Mathematik I *) Fachrichtungsbezogener Bereich: Physik Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Technologische Prozesse Produktionsmanagement Qualitätsmanagement Recycling und Entsorgung Neue Technologien 1) Projektarbeit *) Wochenstunden in den Klassenstufen 1 2 GesamtausbildungsStunden 36 14 3 3 3 5 22 8 4 35 7 2 2 3 28 4 2840 840 120 200 120 80 120 200 2000 320 320 5 2 280 5 - 7 5 4 2 2 2 480 200 160 80 80 80 0-1 2 2 3 0-1 - 120 40 80 80 - 2 80 Wahlfächer Berufs- und Arbeitspädagogik *) Kautschuktechnologie Informationstechnik Kunststoffverarbeitung Zusatzausbildung Fachhochschulreife Mathematik II *) *) nicht im Lehrplanheft enthalten, einheitlich für alle Fachrichtungen der Fachschule für Technik 1) andere Fachbezeichnung auf Antrag der Schule an die oberste Schulaufsichtsbehörde möglich ____________________________________________________________________________________ 6 Fachschule für Technik Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufen 1 und 2 ____________________________________________________________________________________ Aufbau und Verbindlichkeit der Einzellehrpläne Jeder Einzellehrplan enthält eine Kurzcharakteristik sowie eine Darstellung der Lehrplaneinheiten (LPE) mit Zeitrichtwerten in Unterrichtsstunden (Ustd.), Zielen, Inhalten und Hinweisen zum Unterricht. Die Ziele bilden die entscheidende Grundlage für die didaktisch begründete Gestaltung des Lehrens und Lernens an den berufsbildenden Schulen. Sie geben verbindliche Orientierungen über die Qualität der Leistungs- und Verhaltensentwicklung der Fachschülerinnen und Fachschüler und sind damit eine wichtige Voraussetzung für die eigenverantwortliche Vorbereitung des Unterrichts durch die Lehrkräfte. Es werden drei wesentliche Dimensionen von Zielen berücksichtigt: - Kenntnisse (Wissen) - Fähigkeiten und Fertigkeiten (intellektuelles und praktisches Können) - Verhaltensbereitschaften und Wertorientierungen (Wollen) Diese drei Dimensionen sind stets miteinander verknüpft und bedingen sich gegenseitig. Ihre analytische Unterscheidung im Lehrplan ist insbesondere mit Blick auf die Unterrichtsplanung sinnvoll, um die Intentionen von Lehr- und Lernprozessen genauer zu akzentuieren. Die Inhalte werden in Form von stofflichen Schwerpunkten festgelegt und in der Regel nach berufssystematischen und/oder fachsystematischen Prinzipien geordnet. Zusammenhänge innerhalb einer Lehrplaneinheit und Verbindungen zu anderen Lehrplaneinheiten werden ausgewiesen. Die Hinweise zum Unterricht umfassen methodische Vorschläge wie bevorzugte Unterrichtsverfahren und Sozialformen, Beispiele für exemplarisches Lernen, wünschenswerte Schüler- und Lehrerhandlungen sowie Hinweise auf geeignete Unterrichtshilfen (Medien). Des Weiteren werden unterrichtspraktische Erfahrungen in Form kurzer didaktischer Kommentare wissenschaftlich reflektiert aufgeführt. Die Ziele und Inhalte sind verbindlich. Zeitrichtwerte der einzelnen Lehrplaneinheiten sind Empfehlungen und können, soweit das Erreichen der Ziele gewährleistet ist, variiert werden. Hinweise zum Unterricht haben gleichfalls Empfehlungscharakter. Im Rahmen dieser Bindung und unter Berücksichtigung des sozialen Bedingungsgefüges schulischer Bildungs- und Erziehungsprozesse bestimmen die Lehrkräfte die Themen des Unterrichts und treffen ihre didaktischen Entscheidungen in freier pädagogischer Verantwortung. Für die Gestaltung der Lehrplaneinheiten wird folgende Form gewählt: Lehrplaneinheit Zeitrichtwert: Ustd. Ziele Inhalte Hinweise zum Unterricht ____________________________________________________________________________________ 7 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Physik Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Einzellehrpläne Physik Kurzcharakteristik Das Fach “Physik“ vermittelt, aufbauend auf den Vorkenntnissen der Fachschülerinnen und Fachschüler für die Ausbildung von Kunststofftechnikern notwendige naturwissenschaftliche Grundlagen. Es werden physikalische Gesetzmäßigkeiten analysiert, durch Demonstrationsversuche belegt und an fachrichtungstypischen Beispielen gefestigt. Das Arbeiten mit physikalischen Größen, Einheiten und Definitionsgleichungen, das Lesen und Aufstellen von Diagrammen sowie der Einsatz von Formelsammlungen und Tabellenwerken soll vertieft werden. Auf systematisches Arbeiten wird orientiert. Ein besonderes Anliegen ist das Anwenden physikalischer Gesetze auf technische Systeme, deren Einzelkomponenten bzw. Bauteile. Es muss deutlich werden, dass die Physik Voraussetzungen für viele anwendungsbezogene Fächer schafft. Der Übungs- und Anwendungsaspekt soll durch Laborübungen im Umfang von insgesamt 80 Unterrichtsstunden verstärkt werden. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sollen die Versuche überwiegend selbstständig durchführen. Alle Versuchsverläufe und -ergebnisse sind zu protokollieren, die Ergebnisse von Messreihen und Berechnungen zu beurteilen. Die Laborübungen sind als Gruppenunterricht zu planen. Die Anforderungen an die Fachhochschulreife werden integrativ vermittelt. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 1 Zeitrichtwerte: 320 Ustd. 1 Kinematik 32 Ustd. 2 Dynamik 32 Ustd. 3 Schwingungen und Wellen 16 Ustd. 4 Mechanik der Fluide 16 Ustd. 5 Thermodynamik 48 Ustd. 6 Statik 24 Ustd. 7 Festigkeitslehre 24 Ustd. 8 Elektrotechnik 64 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 64 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 8 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Physik Klassenstufen 1 ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 1 1 Kinematik Zeitrichtwert: 32 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können mit physikalischen Größen arbeiten. Sie sind fähig, Gesetze der Kinematik für die geradlinige Bewegung und die Drehbewegung anzuwenden und Diagramme zur Beschreibung von physikalischen Zusammenhängen aufzustellen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, mit grafischen und rechnerischen Methoden Bewegungsabläufe zu beschreiben und diese auf fachrichtungsspezifische Probleme anzuwenden. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Versuche selbstständig durchzuführen und auszuwerten. Sie beherrschen notwendige Versuchseinrichtungen und sind motiviert, die Unfallverhütungsvorschriften anzuwenden. Sie sind fähig, getroffene Hypothesen zu untersetzen oder anhand der Versuchsergebnisse zu verwerfen oder zu verändern. Kinematik der geradlinigen Bewegung - gleichförmige Bewegung - gleichmäßig beschleunigte Bewegung - Überlagerungsprinzip Kinematik der Drehbewegung - Geschwindigkeiten - Beschleunigungen Bezug zum Fach Mathematik herstellen Demonstrationsversuche Bewegungen rechnerisch und grafisch beschreiben, besonders Bewegungen von fachspezifischen Beispielen Analogie zwischen Translation und Rotation herstellen Übungen an fachspezifischen Beispielen Bestimmen der Geschwindigkeit Laborarbeit Messfehler - Bestimmung - Vermeidung an berufstypischen Beispielen, unter verschiedenen Einflussgrößen 2 Dynamik Zeitrichtwert: 32 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können die verschiedenen Kraftwirkungen beschreiben. Sie sind fähig, die Gesetze der Dynamik auf die Translation und die Rotation anzuwenden und die Wirkung der Trägheitskräfte in beschleunigten Bezugssystemen zu erklären. Sie sind in der Lage, Energiebilanzen für technische Systeme und Vorgänge aufzustellen und auszuwerten. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können an fachspezifischen Problemen ausgewählte Größen der Dynamik bestimmen. Translation - Masse und Kraft - Grundgesetz der Dynamik - Wechselwirkungsgesetz - spezielle Kräfte - Trägheitskräfte Übungen an fachspezifischen Beispielen Kraft als vektorielle Größe z. B. Schwer-, Reibungs-, Federkraft z. B. Werkzeugbewegungen ____________________________________________________________________________________ 9 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Physik Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Rotation - Zentripetalkraft - Trägheitskräfte - Drehmoment - Grundgesetz der Rotation Besonders an fachrichtungsspezifischen Beispielen Analogie zwischen Translation und Rotation erweitern Arbeit, Energie und Leistung - Verschiebe- und Beschleunigungsarbeit - Energiebegriff - Leistung - Wirkungsgrad - Energiebilanzen Übungen an fachrichtungsspezifischen Beispielen Analogie der Translation und Rotation vertiefen 3 Schwingungen und Wellen Labor Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Schwingungen und Wellen sowie deren Unterschiede und Gemeinsamkeiten beschreiben. Sie sind in der Lage, Energiebetrachtungen an schwingenden Systemen anzustellen und Maßnahmen zum Schutz vor Resonanzerscheinungen abzuleiten. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Wellenmodelle auf die Bereiche der Optik und Akustik anwenden. Schwingungen - harmonisch - erzwungen - Resonanzfall Wellen - Grundlagen der Wellenlehre - Grundlagen der Akustik - Grundlagen der Optik besonders Maschinen Mechanische Wellen Schallerzeugung, -ausbreitung, Schalldämmung besonders Reflexion, Brechung ____________________________________________________________________________________ 10 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Physik Klassenstufen 1 ____________________________________________________________________________________ 4 Mechanik der Fluide Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen Wesen und Arten des Druckes sowie der Druckkräfte und können einfache Berechnungen durchführen. Sie wissen über die Gesetzmäßigkeiten bei realen und idealen Strömungen Bescheid, können diese an fachrichtungsbezogenen Beispielen erklären und sind in der Lage, einfache Berechnungen durchzuführen. Ruhende Fluide - Druck - Auftrieb Übungen an fachrichtungsbezogenen Beispielen Bezug zur Werkstofferkennung herstellen Bewegte Fluide - Kontinuitätsgleichung - Gleichung von Bernoulli - Viskosität - Strömungsformen - Strömungswiderstand Strömungen von inkompressiblen Fluiden fachrichtungsbezogene Beispiele Bedeutung für die Werkstofferkennung Strömungsversuche Labor 5 Thermodynamik Zeitrichtwert: 48 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Längen- und Volumenänderungen sowie Wärmeenergien zur Erwärmung fester und flüssiger Stoffe und zur Phasenumwandlung berechnen. Sie sind in der Lage, den ersten Hauptsatz bei der Lösung von Aufgaben anzuwenden und den thermischen Zustand von Gasen rechnerisch zu erfassen. Sie kennen den 2. Hauptsatz und sind über die Mechanismen der Wärmeübertragung informiert. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind durch gezielte Orientierung und Lösung technisch bedeutsamer Aufgaben davon überzeugt, dass Kenntnisse über die Thermodynamik für andere Fächer wichtig sind. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Versuche selbstständig durchzuführen und auszuwerten. Sie beherrschen notwendige Versuchseinrichtungen und sind motiviert, die Unfallverhütungsvorschriften anzuwenden. Temperatur als Zustandsgröße Verhalten von Körpern bei Temperaturänderung - Längenausdehnung - Volumenausdehnung Wärme als Energieform - Grundgesetz der Wärmelehre - spezifische Wärmekapazität - Wärmeenergie zur Änderung der Phase - Mischvorgänge Temperaturmessung fachrichtungsbezogene Beispiele Übungen an fachrichtungsbezogenen Beispielen am Beispiel Wasser ____________________________________________________________________________________ 11 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Physik Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Erster Hauptsatz der Thermodynamik - Volumenänderungsarbeit - innere Energie - Enthalpie Thermischer Zustand - thermische Zustandsgrößen - Zustandsgleichung des idealen Gases - Zustandsänderungen Wärmeübertragung - Wärmeströmung - Wärmeleitung - Wärmeübergang - Wärmedurchgang ideales Gas geschlossene und offene Systeme, besonders Kreisprozesse an berufstypischen Werkstoffen Luftfeuchtigkeit - absolut und relativ - Taupunkt Thermodynamische Energiebilanzen 6 Statik Labor Zeitrichtwert: 24 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Modellvorstellungen der Kraft anwenden. Sie sind in der Lage, Kräftesysteme zu analysieren und Berechnungen durchzuführen, um Kräfte zu bestimmen. Sie können Einflussgrößen der Reibung erklären und entsprechende Größen bestimmen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind befähigt, die Gesetzmäßigkeiten der Statik auf technische Systeme zu übertragen und bei der Gestaltung von Bauteilen Schlussfolgerungen zu ziehen. Kräftesysteme - Kraft - zentrale Kraftsysteme - allgemeine Kraftsysteme Vektorcharakter der Kraft und deren Darstellung erläutern zeichnerische und rechnerische Kräfteermittlung; Vorrang rechnerisch Schwerpunktbestimmung - Flächen - Körper Nutzung von Tabellen Reibung - Einflussgrößen - Arten Reibungskoeffizient, Reibungswinkel, Selbsthemmung ____________________________________________________________________________________ 12 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Physik Klassenstufen 1 ____________________________________________________________________________________ 7 Festigkeitslehre Zeitrichtwert: 24 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Beanspruchungen und Belastungsfälle unterscheiden, Zusammenhänge zwischen Kräften, Spannungen, Querschnitten und Verformungen beschreiben sowie zusammengesetzte Belastungsfälle analysieren. Sie sind in der Lage, zulässige Spannungen von ausgewählten Bauteilen zu bestimmen und diese Erkenntnisse auf die Dimensionierung anzuwenden. Beanspruchung - Beanspruchungsarten - Spannung - Belastungsfälle fachrichtungsspezifische Beispiele Zusammenhang zwischen Kraft, Spannung, Querschnitt und Verformung - Zug, Druck - Flächenpressung - Schub, Biegung, Torsion - zusammengesetzte Beanspruchung vgl. “Werkstoffe der Kunststoff- und Metallbearbeitung“, Klst. 1, LPE 2 Dimensionieren von Bauteilen - verschiedene Beanspruchungen - Spannungsnachweis fachspezifische Bauteile Zulässige Spannungen - Festigkeitskennwerte - Festigkeitsmindernde Einflüsse, Sicherheit ebene, geneigte und gewölbte Flächen ausgewählte Normteile ____________________________________________________________________________________ 13 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Physik Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ 8 Elektrotechnik Zeitrichtwert: 64 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die elektrischen Grundgrößen sowie deren Zusammenhänge und sind in der Lage, einfache Berechnungen durchzuführen. Sie können Ursache und Wirkungen elektrischer Felder beschreiben und die Arten des elektrischen Stromes unterscheiden. Sie kennen Aufbau, Wirkungsweise, Betriebsverhalten und Einsatzgebiete von elektrischen Antrieben. Die Bedeutung der Schutzmaßnahmen beim Umgang mit elektrischen Strömen ist den Fachschülerinnen und Fachschülern bewusst. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Versuche selbstständig durchzuführen und auszuwerten. Sie beherrschen notwendige Versuchseinrichtungen und sind motiviert, die Unfallverhütungsvorschriften anzuwenden. Sie sind fähig, getroffene Hypothesen zu untersetzen oder anhand der Versuchsergebnisse zu verwerfen oder zu verändern. Elektrische Größen im Gleichstromkreis - Spannung, Strom, Widerstand - Arbeit, Leistung, Wirkungsgrad - elektrisches Feld und Kondensator - magnetisches Feld und Spule - Kondensator und Spule im Gleichstromkreis - Generator- und Motorprinzip Rechenbeispiele, Grundschaltungen Demonstrationsversuche Wechselstromkreis - Ströme und Spannungen - Kondensator und Spule im Wechselstromkreis - Generator- und Motorprinzip - Transformatorprinzip Demonstrationsversuche Bestimmungsgrößen Wirk- und Blindwiderstand, Wirk- und Blindleistung Elektromotoren - Gleichstrommotoren - Wechselstrommotoren - Drehstrommotoren - Linearmotoren - Schrittmotoren Betriebsverhalten, Unterschiede und einfache Anwendungsbeispiele exemplarisch: Aufbau und Wirkungsweise Arbeitssicherheit und Unfallschutz Messung elektrischer Größen Labor Elektrostatisches Feld Wirkungen Elektromagnetische Induktion berufsspezifische Beispiele, Labor Elektrische Motoren Kennlinien, Labor ____________________________________________________________________________________ 14 Fachschule für Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufen Technik Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren 1 und 2 ___________________________________________________________________________________ Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren Kurzcharakteristik Im Fach “Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren“ werden die Grundsätze der technischen Darstellung, das Erstellen von Zeichnungen am CAD-Arbeitsplatz und die Methodik des Konstruierens vermittelt. Dabei werden vorhandene Kenntnisse aus der Berufsausbildung und Praxis gefestigt und erweitert. Bei den Fachschülerinnen und Fachschülern sind Fähigkeiten und Fertigkeiten zu entwickeln, die zum Lesen und Anfertigen von Einzelteilzeichnungen, Baugruppenzeichnungen, Zeichnungssätzen und Stücklisten erforderlich sind. Es werden grundlegende Kenntnisse für das Konzipieren, Entwerfen und Ausarbeiten optimaler konstruktiver Lösungen vermittelt. Diese sind zur Ausprägung von Fähigkeiten und Fertigkeiten für die Lösung von Konstruktionsaufgaben zu nutzen. Auf die Vielfalt der fertigungstechnischen Möglichkeiten wird eingegangen. Eine Vertiefung erfolgt exemplarisch am Beispiel der Verbindung zwischen CAD und CNC in Kooperation mit dem Fach “Technologische Prozesse“. Ein Schwerpunkt liegt im Erlernen und Anwenden von CAD-Arbeitstechniken. Die Ausbildung sollte an vernetzten Computer-Arbeitsplätzen, die mit moderner Konstruktionssoftware ausgerüstet sind, erfolgen. 75 % der Unterrichtsstunden sind als Gruppenunterricht zu planen. Die Gruppenstärke richtet sich nach der Anzahl der vorhandenen Einzelarbeitsplätze. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 1 Zeitrichtwerte: 160 Ustd. 1 Technische Darstellung 28 Ustd. 2 CAD-Techniken 68 Ustd. 3 CNC-Technik 32 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 32 Ustd. Klassenstufe 2 Zeitrichtwerte: 160 Ustd. 4 Grundlagen der Konstruktionstechnik 48 Ustd. 5 Werkzeugkonstruktion 48 Ustd. 6 Formteilkonstruktion 32 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 32 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 15 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Klassenstufe 1 Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren Technik ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 1 1 Technische Darstellung Zeitrichtwert: 28 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen einen Überblick über die in der technischen Kommunikation eingesetzten Darstellungen. Sie verfügen über Fähigkeiten zur Ausführung geometrischer Grundkonstruktionen unter Beachtung der Regeln zur technischen Darstellung. Sie können notwendige Fertigungs- und Beschaffenheitsangaben normgerecht in Zeichnungen eintragen sowie Stücklisten erstellen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen Grundkenntnisse zur Strukturierung von Konstruktionen und zum Aufbau von Zeichnungssätzen. Darstellungsgrundsätze - Projektionsarten - perspektivische Darstellungen - Schnittdarstellungen - Bemaßung - Kennzeichnung technischer Oberflächen - Toleranzen und Passungen Zeichnungssystematik - Zeichnungssysteme - Zeichnungsarten - Stücklisten Gewinnung technischer und technologischer Informationen aus Baugruppenund Gesamtzeichnungen 2 CAD-Techniken Wiederholung Einsatz von Modellen Einzel-, Baugruppen- und Gesamtzeichnung, Verknüpfung fachspezifische Werkzeugzeichnungen Zeitrichtwert: 68 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen den Aufbau eines CAD-Arbeitsplatzes sowie die Möglichkeiten und Grenzen eines CAD-Programms. Sie beherrschen die von der Software angebotenen Hilfsmittel zum Erstellen von Zeichnungen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen das System der zum Programm gehörenden Bibliotheken und haben Kenntnisse zur Strukturierung von Zeichnungen. Sie sind in der Lage, einfache Baugruppen darzustellen und daraus Einzelteilzeichnungen zu erstellen. CAD-Arbeitsplatz - Aufbau - Systembedienung - Vorstellung des CAD-Systems Einführung am Computer ____________________________________________________________________________________ 16 Fachschule für Fachrichtung Kunststofftechnik Technik Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren Klassenstufe 1 ____________________________________________________________________________________ Zeichnungselemente Linie und Kreis, Punktbestimmungsmethoden Editieren - Verschieben, Kopieren - Spiegeln, Drehen - Skalieren - Arbeit mit Bibliotheken - Arbeit mit Werkzeugen Standards Bemaßung Bezug zu Standards über das Zeichnungswesen Einfügen von Macros in bestehende Zeichnungen, Bearbeitung von Macros Schraffur Texte Strukturierung von Zeichnungen mit Gruppen und Layern 3 CNC-Technik berufstypische Beispiele Zeitrichtwert: 32 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind über CNC-Fertigungsmöglichkeiten informiert. Sie können die Verknüpfung von CAD und CNC-Technik beschreiben und anwenden. Sie sind in der Lage, den prinzipiellen Aufbau einer NC-gesteuerten Maschine zu beschreiben. Zielstellung Bezug zur CAD-Technik herstellen Begriff Aufbau der CNC-Maschine Arbeitsweise einer CNC-Maschine Wandeln von einfachen CAD-Zeichnungen in CNC-Programme Simulation von CNC-Programmen ____________________________________________________________________________________ 17 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Klassenstufe 2 Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren Technik ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 2 4 Grundlagen der Konstruktionstechnik Zeitrichtwert: 48 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen Grundkenntnisse über Wirkungsweise und konstruktive Gestaltung technischer Systeme. Sie können grundlegende Ansatzpunkte zur Entwicklung eines Erzeugnisses auswählen sowie prinzipielle Lösungswege beschreiten. Sie sind fähig, dabei CAD-Techniken anzuwenden. Gestaltung - Grundregeln - Gestaltungsprinzipien - Gestaltungsrichtlinien vgl. “Physik“, Klst.1, LPE 7 und “Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung“, Klst. 1, LPE 2 Technische Systeme - Funktionszusammenhang - Wirkzusammenhang - Bauzusammenhang - Systemzusammenhang Erweiterte CAD-Funktionen, Arbeiten mit CAD-Modulen - Überblick über zusätzliche Funktionen - Automatische Stücklistengenerierung vgl. Klst. 1, LPE 2 Arbeiten in 3D-Volumenmodell Methodisches Vorgehen - allgemeine Arbeitsmethoden - allgemeiner Lösungsprozess - Suche nach Lösungsprinzipien - Variantenvergleich und Auswahl der Vorzugsvariante Konstruktionsprozess - Klären der Aufgabenstellung - Konstruktionsarten - Konzipieren - Entwerfen - Gestalten Konstruktion einer einfachen Baugruppe Richtlinien über Methoden zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte Richtlinien über technisch-wirtschaftliches Konstruieren REFA-Richtlinien Anwendung von Gestaltungsrichtlinien Projekt ____________________________________________________________________________________ 18 Fachschule für Fachrichtung Kunststofftechnik Technik Entwicklungstechnik und computergestütztes Konstruieren Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ 5 Werkzeugkonstruktion Zeitrichtwert: 48 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen Arten und Aufbau von Formwerkzeugen. Sie besitzen Kenntnisse über die Funktion sowie die Gestaltung von Bauteilen und Baugruppen und können diese konstruktiv bearbeiten. Sie sind in der Lage, ein einfaches Werkzeug konstruktiv zu verändern. Aufbau von Werkzeugen zum Urformen und Umformen Bezug zu “Physik“ und “Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung“ Ziel: Optimieren technologischer Prozesse Gestaltung von Bauteilen und Baugruppen Richtlinien über Maße, Massen, Qualitäten usw. Einbeziehung von Normen, Firmenkatalogen und Software Änderung eines einfachen Werkzeuges Praxisbezug herstellen; Projekt 6 Formteilkonstruktion Zeitrichtwert: 32 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Arbeitstechniken zum Entwerfen eines Kunststoffteiles nach Vorgaben anwenden. Sie sind motiviert, dabei grundlegende Richtlinien für die Gestaltung von Werkstücken aus Kunststoff zu beachten. Sie sind in der Lage, CAD-Techniken zur Erstellung der Entwurfszeichnungen zu nutzen. Sie können einen vorgegebenen Entwurf beurteilen und optimieren. Erstellen eines Entwurfes Bezug zu “Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung“, “Technologische Prozesse“, “Qualitätsmanagement“ Konstruktionsgrundsätze Einbeziehung von Normen, Firmenkatalogen und Software Optimierung eines Entwurfes - Fertigungsgesichtspunkte - Gebrauchseigenschaften - Designregeln Praxisbezug herstellen ____________________________________________________________________________________ 19 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufen 1 und 2 Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Kurzcharakteristik Im Fach “Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung“ sollen Kenntnisse über Aufbau und Verwendung branchenspezifischer und berufsrelevanter Werkstoffe unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Gesichtspunkte vermittelt werden. Die Fachschülerinnen und Fachschüler erhalten Kenntnisse über die Eignung von Kunststoffen bezüglich des Einsatzes und der Verarbeitung. Sie sollen an berufstypischen Beispielen Kunststoffe auswählen. Die Prüfung der Kunststoffe, ihre Normung und Kurzbezeichnung sind Gegenstand des Unterrichtes. Laborübungen sind im Umfang von ca. 20 Ustd. zur Untersuchung metallischer Werkstoffe und im Umfang von ca. 40 Ustd. zum Prüfen von Kunststoffen notwendig. In den Laborübungen werden Veränderungen der Werkstoffzusammensetzung und deren Auswirkungen auf die Verarbeitungs- und Anwendungseigenschaften festgestellt. Die Gruppenstärke richtet sich nach der Anzahl der verfügbaren Einzelarbeitsplätze. In Klst. 1 können die LPE 1 und 2 parallel zu den LPE 3 bis 7 unterrichtet werden. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 1 Zeitrichtwerte: 200 Ustd. 1 Allgemeine Chemie 16 Ustd. 2 Metallische Werkstoffe 44 Ustd. 3 Kohlenwasserstoff-Verbindungen 8 Ustd. 4 Herstellungsverfahren von Kunststoffen 16 Ustd. 5 Aufbau, Struktur und Zustandsbereiche der Kunststoffe 8 Ustd. 6 Zusatz- und Hilfsstoffe 24 Ustd. 7 Kunststoffarten 44 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise Klassenstufe 2 40 Ustd. Zeitrichtwerte: 80 Ustd. 8 Rheologisches Verhalten von Kunststoffen 16 Ustd. 9 Prüfung von Kunststoffen 44 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 20 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 20 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Klassenstufe 1 ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 1 1 Allgemeine Chemie Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen Kenntnisse über den Aufbau von Stoffen. Sie sind in der Lage, chemische Reaktionen zu beschreiben. Atombau Chemische Bindungen Wertigkeiten Reaktionsmechanismen chemischer Vorgänge 2 Metallische Werkstoffe Zeitrichtwert: 44 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen Kenntnisse über die Einteilung der metallischen Werkstoffe, kennen deren Gefügeaufbau, Eigenschaften und Anwendungsgebiete. Sie beherrschen die Werkstoffkurzbezeichnungen. Sie besitzen einen Überblick über die Wärmebehandlungs- und Oberflächenveredlungsverfahren. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die Prüfverfahren zur Ermittlung der wichtigsten Werkstoffkenngrößen. Sie sind in der Lage, die Eigenschaften von metallischen Werkstoffen einzuschätzen und Werkstoffprüfungen durchzuführen. Eisenmetalle Nichteisenmetalle Legierungen Eigenschaften, Bezeichnungen, Halbzeugformen Wärmebehandlung, Oberflächenveredlung nur Stahlwerkstoffe Metallprüfverfahren - Zug- und Druckversuch - Biegeversuch - Schlagversuch - Härteprüfung - Torsion vgl. “Physik“, Klst. 1, LPE 7, Labor ____________________________________________________________________________________ 21 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ 3 Kohlenwasserstoff-Verbindungen Zeitrichtwert: 8 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können den Aufbau von Kohlenwasserstoffen beschreiben. Sie sind in der Lage, wesentliche Eigenschaften aus dem Aufbau der Kohlenwasserstoffe abzuleiten. Kettenförmige Kohlenwasserstoffe Ringförmige Kohlenwasserstoffe Ungesättigte Kohlenwasserstoffe 4 Herstellungsverfahren von Kunststoffen Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Herstellungsverfahren von Kunststoffen zu erklären. Polymerisation Arten Polykondensation Polyaddition Copolymerisation Herstellen von Blends 5 Aufbau, Struktur und Zustandsbereiche der Kunststoffe Zeitrichtwert: 8 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können aus dem Aufbau und der Struktur von Kunststoffen Schlussfolgerungen über das thermische Verhalten ableiten. Molekülstrukturen amorpher, teilkristalliner und vernetzter Kunststoffe - Bindungskräfte - Ordnungszustände Verhalten bei Erwärmung Zustandsdiagramme ____________________________________________________________________________________ 22 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Klassenstufe 1 ____________________________________________________________________________________ 6 Zusatz- und Hilfsstoffe Zeitrichtwert: 24 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen einen Überblick über die Arten der Zusatz- und Hilfsstoffe. Sie können deren Auswirkungen auf technologische Prozesse und Produkteigenschaften ableiten. Füll- und Verstärkungsstoffe Kostenfaktor Farbmittel Gesundheitsschutz und Einschränkung für bestimmte Produkte beachten Stabilisatoren und Alterungsschutzmittel Gleitmittel Weichmacher Treibmittel Umwelt- und Brandschutz Härter und Katalysatoren Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz Beschleuniger Antistatika Kostenfaktor Flammhemmer Inhibitoren Thixotropiemittel Haftvermittler Trennmittel 7 Kunststoffarten Zeitrichtwert: 44 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die Einteilung von Kunststoffen und können wesentliche Eigenschaften beschreiben. Sie besitzen Kenntnisse über ausgewählte Kunststoffarten, deren Eigenschaften und Verarbeitungsparameter. Arten, Eigenschaften, Verarbeitung und Anwendung von - Thermoplasten - Duroplasten - Elastomeren - thermoplastischen Elastomeren exemplarisch ____________________________________________________________________________________ 23 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 2 8 Rheologisches Verhalten von Kunststoffen Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können das Fließverhalten von Kunststoffen bei verschiedenen Verarbeitungsbedingungen beschreiben. Grundbegriffe Fließvorgänge - Kurzzeitverhalten - Langzeitverhalten bei unterschiedlichen Belastungen (statisch, dynamisch) Strömungsverhalten bei der Kunststoffverarbeitung Fließvermögen Füllvorgang - Temperatur - Druck - Querschnitt Labor, Fließspirale 9 Prüfung von Kunststoffen Zeitrichtwert: 44 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die wesentlichen Kunststoffprüfverfahren. Sie sind in der Lage, wichtige Werkstoffkennwerte anzugeben und Schlussfolgerungen für den Einsatz von Kunststoffen abzuleiten. Sie besitzen Fähigkeiten und Fertigkeiten, Prüfverfahren anwendungsbezogen auszuwählen, durchzuführen und auszuwerten. Kunststoffprüfverfahren - thermische Prüfverfahren - chemische Prüfverfahren - elektrische Prüfverfahren - statische Prüfverfahren - dynamische Prüfverfahren - Langzeitprüfung Normenbezug herstellen Prüfen von - thermischen, - chemischen, - elektrischen, - statischen und - dynamischen Eigenschaften Labor, Kurz- und Langzeitversuche, Gruppenarbeit, Stationsbetrieb Versuchsprotokolle ____________________________________________________________________________________ 24 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Technologische Prozesse Klassenstufen 1 und 2 ____________________________________________________________________________________ Technologische Prozesse Kurzcharakteristik Das Fach baut auf den in der Berufsausbildung und der praktischen Tätigkeit erworbenen Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten auf. Es werden detaillierte Kenntnisse über die Verfahren, Maschinen und Anlagen der Kunststoffverarbeitung vermittelt. Die Fachschülerinnen und Fachschüler erwerben Fähigkeiten und Fertigkeiten zur Planung, Organisation und Überwachung von Fertigungsverfahren. Sie erkennen fertigungstechnische Einzelheiten und Zusammenhänge sowie Optimierungsmöglichkeiten des Fertigungsprozesses. Ein Schwerpunkt des Faches ist das Erkennen von Störungen im Fertigungsprozess und das Ableiten geeigneter Gegenmaßnahmen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Befähigung zur Anwendung der Automatisierungstechnik für die Optimierung der technologischen Prozesse der Kunststoffverarbeitung. Bezüge zur “Betriebswirtschaftslehre“ sowie zu den Fächern “Produktionsmanagement“ und “Qualitätsmanagement“ sind herzustellen. Mindestens 50 % der Unterrichtsstunden sind im anwendungsbezogenen gerätegestützten Unterricht durchzuführen. Auf selbstständige Arbeit der Fachschülerinnen und Fachschüler ist zu orientieren Es wir empfohlen, die LPE 3 parallel zu den LPE 1 und 2 sowie die LPE 8 parallel zu den LPE 4 bis 7 zu unterrichten. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 1 Zeitrichtwerte: 200 Ustd. 1 Fügen 2 Umformen 3 Automatisierungstechnik Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise Klassenstufe 2 4 5 6 7 8 60 Ustd. 20 Ustd. 80 Ustd. 40 Ustd. Zeitrichtwerte: 280 Ustd. Spritzgießen Extrudieren Herstellen von Faserverbundwerkstoffen Sonstige Verarbeitungstechnologien Vertiefung Automatisierungstechnik Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 60 Ustd. 40 Ustd. 30 Ustd. 50 Ustd. 40 Ustd. 60 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 25 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Technologische Prozesse Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 1 1 Fügen Zeitrichtwert: 60 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können für die Kunststoffverarbeitung geeignete Verfahren zum Fügen beschreiben und anwenden. Sie sind in der Lage, anwendungs- und werkstoffabhängige Fügeverfahren auszuwählen sowie die Gestaltung von Fügeverbindungen zu optimieren. Schweißen - Warmgasschweißen - Wärmeimpulsschweißen - Heizelementschweißen - Hochfrequenzschweißen - Ultraschallschweißen - Friktionsschweißen Demonstration von mindestens drei Verfahren, mindestens ein Verfahren selbstständig in Einzelarbeit Kleben - Klebstoffe - Haftungstheorie - Abbindemechanismen praktische Versuche in Abhängigkeit von den Vorkenntnissen Mechanisches Fügen - Schnappverbindungen - Schraubverbindungen - Quetschverbindungen - Klammerverbindungen - Nietverbindungen theoretisch und Demonstration 2 Umformen ggf. weitere Verfahren Zeitrichtwert: 20 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen typische Umformverfahren der Kunststofftechnik und deren Anwendung. Sie können Zustandsbereiche, Umformgrad und Erwärmungsarten beschreiben und haben den Zusammenhang zwischen Kunststoff und geeignetem Verfahren erkannt. Sie kennen das Prinzip der Herstellung von Verpackungen und können die dazugehörende Maschinen- und Werkzeugtechnik auswählen. Biegen Ziehformen Demonstration von mindestens je einem Verfahren oder Gruppenübung Streckformen Prägen Herstellung von Verpackungen Vergleich verschiedener Technologien ____________________________________________________________________________________ 26 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Technologische Prozesse Klassenstufe 1 ____________________________________________________________________________________ 3 Automatisierungstechnik Zeitrichtwert: 80 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die Grundbegriffe der Messtechnik und beherrschen die Verfahren zum Erfassen elektrischer und nichtelektrischer Größen in technischen Systemen der Kunststoffverarbeitung. Sie können Struktur und Funktion branchenspezifischer Steuerungen beschreiben und die Elemente der Sensorik, Prozessorik und Aktorik zuordnen. Sie sind in der Lage zu begründen, wie technische Abläufe durch Eingangsgrößen beeinflusst werden und können automatisierte Produktionsabläufe planen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen berufstypische Energieformen zur Anwendung in Aktoren. Messtechnik und Sensorik - Aufbau und Funktion einer Messanordnung - Aufbau und Funktion eines Sensors - Arten von Messwertgebern und Sensoren Steuerungstechnik - Struktur und Funktionsweise einer Steuerung - Steuerungsarten - Größen der Steuerkette Regelungstechnik - Struktur und Funktionsweise einer Regelung - Größen des Regelkreises - Einteilung der Regler - Beispiele für Regelungen in der Kunststofftechnik Informationsverarbeitung - Prinzip der analogen und digitalen Informationsverarbeitung - analoge Schaltungen zur Informationsverarbeitung - kombinatorische Digitaltechnik - sequenzielle Digitaltechnik - elektrische Steuerungen - speicherprogrammierte Steuerungen Auswahl berufstypischer Messgrößen und Anordnungen Verweis auf Klassifizierungsgesichtspunkte Erläuterung an berufstypischen Beispielen Demonstration, Einsatz multimedialer Technik exemplarisch Einsatz multimedialer Technik oder PCSimulation Aktorik - Unterscheidung von Aktoren - mechanische Stelltechnik - elektrische Stelltechnik - pneumatische Stelltechnik - hydraulische Stelltechnik ____________________________________________________________________________________ 27 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Technologische Prozesse Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 2 4 Spritzgießen Zeitrichtwert: 60 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen moderne Spritzgießverfahren und sind in der Lage, diese hinsichtlich der Anwendung zu vergleichen. Sie können Werkzeugtechnik, Verfahren und Entnahmetechnik der jeweiligen Anwendung zuordnen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Besonderheiten beim Spritzgießen spezieller Formmassen zu unterscheiden und zu beurteilen. Sie können Einflussgrößen bei der Formteilgestaltung unterscheiden und Verfahrens- und Formteilfehler sowie deren Ursachen erkennen. Spritzgießverfahren - Mehrkomponentenverfahren - Gasinjektionsverfahren - Spritzblasverfahren - Spritzgießtiefziehverfahren - Neuentwicklungen Vorkenntnisse berücksichtigen Schwerpunkt neueste Verfahren Spritzgießmaschinen und -werkzeuge Schwerpunkt Angusssysteme Peripherietechnik - Zuführ-, Misch-, Vorwärmtechnik - Entnahmetechnik - Werkzeugtemperiertechnik Spritzgießen spezieller Formmassen - Duroplaste - Elastomere - stark gefüllte Massen - treibmittelhaltige Massen - hochtemperaturbeständige Massen - aggressive Massen - recycelte Massen Formteilgestaltung und Prozessoptimierung - Einflussgrößen und deren Abhängigkeit - Verfahrens- und Formteilfehler - Einrichten von Spritzgießmaschinen - Qualitäts- und Prozessüberwachung Demonstration Verbindung zur Automatisierungstechnik ____________________________________________________________________________________ 28 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Technologische Prozesse Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ 5 Extrudieren Zeitrichtwert: 40 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können das Zusammenwirken der Bestandteile einer Extrusionsanlage und den technologischen Vorgang der Extrusion beschreiben. Ihnen ist bewusst, dass Veränderungen der Formmassen und Prozessparameter Auswirkungen auf die Eigenschaften extrusionstypischer Produkte nach sich ziehen. Sie sind in der Lage, die Vorgänge beim Extrusionsblasformen zu optimieren. Extruder - Bauformen - Schnecken - Zylinder - Werkstoffe - strömungstechnische Vorgänge - Förderpumpen Erläuterung am Objekt Werkzeuge - Arten - Aufbau - Coextrusionswerkzeuge Extrusion spezieller Formmassen - treibmittelhaltige Massen - vernetzbare Massen - Elastomere - Recyclingmaterial praktische Versuche Herstellen von - Rohren, Schläuchen - Hohlkammerprofilen - Flachfolien, Platten - Schlauchfolien - Beschichtungen - Ummantelungen Demonstration Qualitäts- und Prozessüberwachung Verbindung zur Automatisierungstechnik Extrusionsblasformen - Maschinen - Blasköpfe, Stauköpfe - Coextrusionsblasformung - Großblasformung - Blaswerkzeuge - Blasformung spezieller Formmassen - Prozessoptimierung Schwerpunkt der LPE ____________________________________________________________________________________ 29 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Technologische Prozesse Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ 6 Herstellung von Faserverbundwerkstoffen Zeitrichtwert: 30 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die Ausgangswerkstoffe und den Aufbau von Faserverbundwerkstoffen. Sie sind in der Lage, verschiedene Herstellungsverfahren zu erklären und die für die Herstellung notwendigen Werkzeuge und Anlagen zu beschreiben. Sie können Qualitätsfehler erkennen und Maßnahmen zur Vermeidung ableiten. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind motiviert, die geltenden Vorschriften zur Gewährleistung von Arbeitssicherheit und Umweltschutz einzuhalten. Ausgangsmaterialien - duroplastische Matrix - thermoplastische Matrize - Verstärkungsfasern - Zusatz- und Hilfsstoffe Bezug zum Fach “Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung“ Verbundstruktur Verarbeitungsverfahren - Laminieren - Spritzen - Wickeln - Pressen - Injizieren - Schleudern - Strangziehen Erläuterung an fachspezifischen Beispielen Gestaltung und Dimensionierung Bezug zum Fach “Physik“ Arbeitssicherheit und Umweltschutz Vorschriften 7 Sonstige Verarbeitungstechnologien Zeitrichtwert: 50 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können weitere Verarbeitungsverfahren von Kunststoffen erläutern. Sie sind in der Lage, Maschinen, Anlagen, Werkzeuge und Abläufe der verschiedenen Verfahren zu beschreiben und deren Prozessparameter abzuleiten. Sie können Einflussgrößen der Verarbeitungsprozesse unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimieren. Verschäumen besonders PUR, EPS Pressen - Formpressen - Spritzpressen - Strangpressen - Schichtpressen Demonstrationsversuche ____________________________________________________________________________________ 30 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Technologische Prozesse Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ Kalandrieren Beschichten mit Kunststoffen Gießen Rotationsformen Sintern Tauchen Spanen Vergleich zu metallischen Werkstoffen Verfahren zur - Strukturveränderung - zur Oberflächenbehandlung 8 Vertiefung Automatisierungstechnik Zeitrichtwert: 40 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die grundsätzliche Struktur und Funktion von Mikrocomputern. Sie können den Mikrocomputer für den Einsatz von Steuerungsaufgaben programmieren und Bussysteme zur Übertragung von Informationen bei Steuerungsvorgängen unterscheiden. Sie sind in der Lage, in Abhängigkeit von den Bedingungen und den zu lösenden Aufgaben geeignete Verfahren der Übertragung von Signalen auszuwählen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, das Wesen der Prozessleittechnik zu beschreiben. Baugruppen eines Mikrocomputers und deren Funktion - Mikroprozessor - Speicher - Datenbus, Adressbus, Steuerbus - Ein- und Ausgabeeinrichtung Halbleiterspeicher - Einteilung - Kenngrößen Programmierung eines Mikrocomputers Auswahl von Übungen zur Steuerung von Kunststoffverarbeitungsanlagen Unterscheidung von externen Bussystemen zur Informationsübertragung Vernetzung von Informationstechnik und Automatisierungstechnik Ebenen der Prozessleittechnik Unterscheidung der Prozessstufen nach deren Funktionen Prozessüberwachung Prozessdokumentation ____________________________________________________________________________________ 31 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Produktionsmanagement Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Produktionsmanagement Kurzcharakteristik Ziel dieses Unterrichtsfaches ist es, die Fachschülerinnen und Fachschüler umfassend mit den Zusammenhängen von Produktionsplanung, Produktionssteuerung und Produktionssicherung, insbesondere der Materialwirtschaft, im Unternehmen vertraut zu machen. Im Mittelpunkt des Faches stehen Bewerten, Einordnen (Wichten) und Umsetzen der Ziele in der Unternehmensführung. Ausgehend von den Teilzielen des Produktionsmanagements (Qualität, Kosten, Flexibilität, Verfügbarkeit, Sicherheit und Umwelt) werden Problemstellungen analysiert und fächerübergreifend eine Lösung zur Erreichung optimaler Produktionsbedingungen entwickelt. Dabei sollen das selbstständige Planen und Gestalten von Arbeitsabläufen und des Materialflusses den Schwerpunkt bilden. Die Fachschülerinnen und Fachschüler werden darauf vorbereitet, in ihrem späteren Einsatzgebiet Entscheidungen über die Besetzung von Arbeitsplätzen zu fällen. Abstimmungen sind mit den Fächern “Qualitätsmanagement“, “Rechts- und Sozialkunde“, “Zusammenarbeit und Führung“ und “Betriebswirtschaftslehre“ erforderlich. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 2 1 2 3 4 Zeitrichtwert: 200 Ustd. Ziele des Produktionsmanagements Produktionsoptimierung, Logistik Planung, Durchführung und Sicherung der Produktion Personalmanagement Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 10 Ustd. 50 Ustd. 80 Ustd. 20 Ustd. 40 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 32 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Produktionsmanagement Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 2 1 Ziele des Produktionsmanagements Zeitrichtwerte: 10 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen Unternehmensziele. Sie können die Verhältnisse zwischen den verschiedenen Zielen der einzelnen Unternehmensebenen abwägen. Sie besitzen einen Überblick über die Methoden und Hilfsmittel des Produktionsmanagements. Zielsystem - Qualitätsziele - Kostenziele - Flexibilität - Imagepflege mit „Qualitätsmanagement“ abstimmen Maximalprinzip, Minimalprinzip Durchlaufzeiten, Rüstzeiten, Automatisierungstechnik Wartung regionale und globale Einflüsse, Standortwahl, umweltgerechte Produktion corporate idendity, corporate design Rentabilität Kennziffern Liquidität Kennziffer - Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit - Sicherheit, Umwelt Methoden und Hilfsmittel des Produktionsmanagements 2 Produktionsoptimierung, Logistik Zeitrichtwert: 50 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Strukturen und Abläufe im Sinne der Maximierung der Wirksamkeit und der Minimierung der Kosten zu interpretieren und praxisbezogen umzusetzen. Sie sind befähigt, Material- und Informationsflüsse so zu gestalten, dass ein wirtschaftliches Optimum erreicht wird. Wertschöpfungskette/-prozess - Materialfluss - Informationsfluss Beispiele aus regionalen Firmen einbeziehen Logistikelemente - Lagersysteme - Kommissioniersysteme - Bereitstellungssysteme - Informationssysteme - Planungssysteme - Steuerungssysteme Optimierung der Produktherstellung Wechselwirkung zwischen den Elementen, Ursache-Wirkungs-Prinzip Logistikkosten Kostenkonflikte am Produktbeispiel erarbeiten, Widerspruch zwischen Produktionssicherung und Umlaufmittelbindung ____________________________________________________________________________________ 33 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Produktionsmanagement Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Logistikkennzahlen Zwischenbetriebliche Logistik - operativer/strategischer Einkauf - Single-, Modular-, Global-Sourcing Beschaffungsstrategien Innerbetriebliche Logistik - Lagerhaltungsstrategien - innerbetrieblicher Transport - innerbetrieblicher Informationsfluss - Personaleinsatz Optimierung Produktionslogistik Verknüpfung inner- und außerbetrieblicher Logistik, z. B. Outsourcing, vgl. LPE 3 3 Planung, Durchführung und Sicherung der Produktion Zeitrichtwert: 80 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen Kenntnisse über die Auftragsabwicklung von der Kundenanfrage bis zur Vertragserfüllung. Sie kennen Betriebsstrukturen, branchentypische Arbeitsvorgänge und Möglichkeiten der innerbetrieblichen Kommunikation. Sie sind in der Lage, die auf den Produktionsprozess gerichteten Beziehungen zwischen den einzelnen Unternehmensbereichen zu erfassen, um Produktionsabläufe zu optimieren. Betriebsstättenplanung - Layoutplanung - Outsourcing - Fertigungssegmentierung Erweiterungs-/Reduktionsplanung Arbeits- und Betriebsmittelplanung vgl. “Betriebswirtschaftslehre“, Klst. 2, LPE 3 Arbeitsteilung mit “Betriebswirtschaftslehre“ abstimmen Steuerungskonzepte just-in-time u. a. Grundlagen der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) - Aufgaben, Ziele - Phasen - Anwendung vgl. “Betriebswirtschaftslehre“, Klst. 2, LPE 3 Datenerfassung - Stammdaten - Produktionsdaten modulare Fabrik Betriebsdaten ____________________________________________________________________________________ 34 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Produktionsmanagement Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ Simulationsmodell Computereinsatz Instandhaltung - Begriff, Aufgaben, Ziele, Bedeutung - Kosten - Strategien - Ersatzteillogistik Normen Auswirkungen des Produktionsmanagements auf die Arbeitsplanung 4 Personalmanagement Zeitrichtwert: 20 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Personalentscheidungen unter Beachtung der Anforderungen des Produktionsprozesses vorzubereiten. Sie können die verschiedenen Möglichkeiten der Personalbeschaffung und -auswahl unter den Gesichtspunkten der Eignung und der Kosten vergleichen. Anforderungen an die Arbeitskräfte Bestimmungen der BG Personalauswahl - Eigen- oder Fremdpersonal - Voll- oder Teilzeitbeschäftigung - befristete oder unbefristete Anstellung - Eignungstests, Einstellungsgespräche vgl. “Zusammenarbeit und Führung“, Klst. 2, LPE 2 - Personalkosten Kommunikationstraining unter Einsatz von Videotechnik in Kostenvergleiche auch Lohnnebenkosten einbeziehen ____________________________________________________________________________________ 35 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Qualitätsmanagement Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Qualitätsmanagement Kurzcharakteristik Das Unterrichtsfach baut auf dem Wissen, den Fähigkeiten und Fertigkeiten aus der Berufsausbildung und der beruflichen Tätigkeit auf. Im Fach “Qualitätsmanagement“ werden in Unterrichtsfächern der Klst. 1 vermittelte Grundlagen in neuen Zusammenhängen strukturiert und angewendet. Dabei werden auch Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten für die Nutzung und Anwendung moderner informationstechnischer Geräte und Systeme im Zusammenwirken mit Standardsoftware und branchenspezifischer Software zur Lösung berufsrelevanter Aufgaben vermittelt. Der Unterricht im Fach “Qualitätsmanagement“ stellt die für den Techniker und die Technikerin notwendigen Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten über die verschiedenen Arbeitsmethoden und -techniken zur Sicherung der Qualität im Unternehmen bereit. Es werden grundlegende Kenntnisse über ein Qualitätsmanagementsystem erarbeitet, Managementwerkzeuge angewendet und statistische Aussagen getroffen. Durch das Lösen spezifischer Aufgabenstellungen und die Durchführung von Audits in Gruppen entwickelt sich Handlungskompetenz. In LPE 1 und 3 sind je ca. 20 Ustd. für Laborversuche integriert. Die Laborarbeit ist als Gruppenunterricht zu planen. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 2 Zeitrichtwerte: 160 Ustd. 1 Prüftechnik 48 Ustd. 2 Qualität im Unternehmen 32 Ustd. 3 Wahrscheinlichkeitsrechnung und beurteilende Statistik 48 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 32 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 36 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Qualitätsmanagement Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 2 1 Prüftechnik Zeitrichtwert: 48 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Prüfmittel klassifizieren. Sie sind in der Lage, Prüfmittel aufgabenbezogen und sachgerecht auszuwählen. Sie kennen die Grundsätze der Prüfmittelverwaltung und Prüfmittelüberwachung. Sie können Prüfpläne erstellen und anwenden. Sie können Versuchsanordnungen entwerfen, aufbauen und nutzen sowie die Versuche auswerten. Sie sind fähig, mit branchentypischer Software zu arbeiten. Prüfverfahren und Prüfmittel - prüftechnische Grundsätze - Messunsicherheiten Vorkenntnisse beachten Berufstypische Längenprüfmittel Prüfmittelverwaltung branchentypische Software Prüfplan - Prüfplanaufbau - Prüfmittelauswahl - Prüfberichte Messanordnung und prüftechnische Grundsätze Labor, Gruppenarbeit und Stationsbetrieb Prüfmittelüberwachung Labor Prüfplan - Entwerfen - Umsetzen - Auswerten der Messergebnisse Labor, Protokolle, PC- Einsatz 2 Qualität im Unternehmen Zeitrichtwert: 32 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen Kenntnisse über die Ziele und die Struktur eines Qualitätsmanagementsystems und können andere Beschäftigte zum qualitätsbewussten Handeln anleiten. Sie besitzen einen Überblick über nationale und internationale Normen und Regelwerke zur Qualitätssicherung. Sie sind in der Lage, Arbeitstechniken zur Qualitätssicherung in verschiedenen Phasen der Produktentstehung anzuwenden und Nachweisdokumente zu erstellen. Qualität - Qualitätsbegriff - Qualitätsphilosophie Begriffsverständnis und Zusammenhänge herausarbeiten ____________________________________________________________________________________ 37 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Qualitätsmanagement Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Funktionen der Qualitätssicherung Bedeutung Qualitätsmanagementsystem - Aufbau und Organisation - Werkzeuge - Nachweisführung Normenbezug, Abstimmung mit Produktionsmanagement 3 Wahrscheinlichkeitsrechnung und beurteilende Statistik Zeitrichtwert: 48 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, Mess- und Zählergebnisse aufzubereiten, zu verdichten und qualitätsrelevante Aussagen zu treffen. Sie können Verteilungsmodelle anwenden, Stichproben auswerten und Aussagen über die Grundgesamtheit ableiten. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind in der Lage, die Kenntnisse über Prüfmittel, Wahrscheinlichkeitsaussagen und Prozesskennwerte anzuwenden. Sie sind fähig, Qualitätsregelkarten aufgabenbezogen einzusetzen und Stichprobenprüfungen anzuwenden. Sie sind in der Lage, Messunsicherheiten von Prüfmitteln mittels statistischer Methoden zu bestimmen. Darstellen und Auswerten von Messergebnissen Listen, Diagramme Wahrscheinlichkeitsrechnung - Grundbegriffe - Verteilungen besonders Normverteilung, Software Auswerten von Stichproben - Berechnen von Kennwerten - Wahrscheinlichkeitsnetz - Beurteilen von Grundgesamtheiten - Prozessanalyse PC- Einsatz besonders Mittelwert und Standardabweichung Qualitätsregelkarten - Arten - Eingriffs- und Warngrenzenbestimmung - Anwendungen Labor, PC-Einsatz Prüfmittelfähigkeitsuntersuchung Labor, PC-Einsatz ____________________________________________________________________________________ 38 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Recycling und Entsorgung Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ Recycling und Entsorgung Kurzcharakteristik Im Fach “Recycling und Entsorgung“ werden Kenntnisse über die Identifizierung, Sortierung sowie die Verarbeitung von Kunststoffabfällen oder eine gesetzesentsprechende Entsorgung vermittelt. Der Unterricht orientiert sich an fertigungstechnischen Abläufen und der dazu gehörenden Technik. Den Fachschülerinnen und Fachschülern soll bewusst werden, dass Recycling und Entsorgung wesentlich zum Umweltschutzmanagement beitragen und entscheidende Faktoren des Öko-Audits darstellen. Das Unterrichtsfach baut auf den Ergebnissen der Fächer “Werkstoffe der Kunststoffund Metallverarbeitung“ sowie “Technologische Prozesse“ auf. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 2 Zeitrichtwerte: 80 Ustd. 1 Ziele und Wirtschaftlichkeit 16 Ustd. 2 Technik der Wiederaufbereitung 24 Ustd. 3 Öko-Audit 8 Ustd. 4 Entsorgung 8 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 24 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 39 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Recycling und Entsorgung Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 2 1 Ziele und Wirtschaftlichkeit Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen Aufgaben und Bedeutung des Kunststoffrecycling. Sie besitzen Kenntnisse über Möglichkeiten zur Verminderung, Verwertung und Beseitigung von Kunststoffabfällen. Sie sind in der Lage, Aufwands- und Nutzensbetrachtungen für Recycling und Entsorgung gegenüberzustellen. Abfallvermeidung/-verminderung - Fertigungsoptimierung - Produkt- und Werkzeuggestaltung - Wiederverwendung Abfallverwertung - Bedeutung - Möglichkeiten - Aufwand- Nutzenbetrachtung besonders stofflich, chemisch, energetisch Abfallentsorgung - Bedeutung Sondermüll - Bedeutung Massenabfall 2 Technik der Wiederaufbereitung Zeitrichtwert: 24 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die für die Wiederaufbereitung von Kunststoffen notwendigen Verfahren, Maschinen und Anlagen sowie die relevanten gesetzlichen Vorgaben des Umweltschutzes. Kunststoffkennzeichnung Identifikationssysteme - Schwimm-Sink-Verfahren - Hydrozyklon evtl. auch Spektralanalyse Werkstofftrennung, Abfalltrennung Exkursion Recyclingtechnik zum - Erfassen - Zerkleinern - Reinigen - Entwässern - Trocknen Gesetze, Verordnungen, Normen, Verwaltungsvorschriften Umweltschutzvorgaben ____________________________________________________________________________________ 40 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Recycling und Entsorgung Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ 3 Öko-Audit Zeitrichtwert: 8 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können die für den Umweltschutz relevanten Vorgaben beim Öko-Audit umsetzen. Sie sind in der Lage, ökologisch und betriebswirtschaftlich sinnvolle Optimierungsverfahren aufzuzeigen. Begriff Ziele und Inhalte Maßnahmen Optimierungsmöglichkeiten Durchführung betriebsspezifische Beispiele 4 Entsorgung Zeitrichtwert: 8 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler besitzen Informationen über umweltgefährdende Eigenschaften von Kunststoffen. Sie sind in der Lage, produktspezifische Möglichkeiten zum Schutz von Gesundheit und Leben der Mitarbeiter aufzuzeigen und auf die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften einzuwirken. Gesetze und Verordnungen GefStoffV Einstufung und Kennzeichnung Abfall, Reststoffe, Entsorgungswege besonders Deponie ____________________________________________________________________________________ 41 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 2 Neue Technologien Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Neue Technologien Kurzcharakteristik Dieses Fach erlaubt es der Fachschule, eine Präzisierung der Lehrinhalte entsprechend den Erfordernissen der Praxis vorzunehmen sowie flexibel auf technische und technologische Neuentwicklungen zu reagieren, ohne dass kurzfristig eine Überarbeitung des Lehrplanes erforderlich wird. Mit diesem Fach ist es möglich - im Lehrplan enthaltene Lehrinhalte durch umfassendere Stoffvermittlung und Übungen zu vertiefen, - nicht im Lehrplan enthaltene Stoffgebiete zu unterrichten. Das Fach ist obligatorischer Bestandteil der Ausbildung. Es ist zulässig, das Fach fächerverbindend mit anderen Fächern zu unterrichten. Eine Umbenennung des Unterrichtsfaches ist auf Antrag der Schule durch die oberste Schulaufsichtsbehörde möglich, wenn dadurch die Inhalte treffender widergespiegelt werden. Die Umbenennung ändert die jeweilige Stundentafel und ist damit zeugniswirksam. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 2 Zeitrichtwerte: 80 Ustd. 1 Vertiefungen 0-60 Ustd. 2 Technische Neuentwicklungen 0-60 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 20 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 42 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Neue Technologien Klassenstufe 2 ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 2 1 Vertiefungen Zeitrichtwert: 0-60 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die vermittelten Stoffgebiete und sind in der Lage, entsprechende Aufgaben zu lösen. Stoffinhalt nach Festlegungen der Fachschule 2 Technische Neuentwicklungen Zeitrichtwert: 0-60 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind über technische Neuentwicklungen auf ihrem Fachgebiet informiert. Sie können diese in der praktischen Arbeit nutzen. Stoffinhalt nach Festlegungen der Fachschule ____________________________________________________________________________________ 43 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 oder 2 Kautschuktechnologie (Wahlfach) Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Kautschuktechnologie (Wahlfach) Kurzcharakteristik Im Wahlfach Kautschuktechnologie werden Kenntnisse zur Herstellung von Kautschukmischungen und deren Verarbeitung vermittelt. Es ist besonders geeignet für Fachschülerinnen und Fachschüler, die im Bereich der Kautschukindustrie eingesetzt werden sollen. Der Unterricht orientiert sich an fertigungstechnischen Abläufen und deren Umsetzung. Schwerpunkte liegen in der Vermittlung der verschiedenen Vulkanisationsverfahren und in der Anwendung der Kenntnisse aus dem Fach “Werkstoffe der Kunststoff- und Metallverarbeitung“. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 1 oder 2 Zeitrichtwerte: 40 Ustd. 1 Kautschukmischungen 6 Ustd. 2 Mischungsverarbeitung 12 Ustd. 3 Herstellen von Elastverbunden 6 Ustd. 4 Vulkanisation 8 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 8 Ustd. Klassenstufe 1 oder 2 1 Kautschukmischungen Zeitrichtwert: 6 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können unter Nutzung ihrer Kenntnisse über Kautschukwerkstoffe Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen beschreiben. Rohstoffe und Hilfsstoffe Maschinen und Anlagen Technologischer Prozess - Dosieren - Mastikation - Mischen besonders Anlagen Lagerung der Rohstoffe und Mischungen ____________________________________________________________________________________ 44 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Kautschuktechnologie (Wahlfach) Klassenstufe 1 oder 2 ____________________________________________________________________________________ 2 Mischungsverarbeitung Zeitrichtwert: 12 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können verschiedene Verarbeitungsverfahren erklären. Sie sind in der Lage, Einflussgrößen auf die Fertigungsqualität abzuleiten. Kalandrieren Extrudieren Verarbeiten von Lösungen 3 Herstellen von Elastverbunden Bezug zum Herstellen von Lösungen Zeitrichtwert: 6 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Herstellungsverfahren von Elastverbunden erklären. Sie sind in der Lage, wesentliche Einflussgrößen auf die Fertigungsqualität zu nennen. Verfahren zur Herstellung von Elastverbunden - mit Textil - mit Glasfasern, Kohlefasern - mit Metallen 4 Vulkanisation berufstypische Beispiele Zeitrichtwert: 8 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können verschiedene Vulkanisationsverfahren beschreiben sowie den Anlagenaufbau erklären. Formvulkanisation - Pressen - Spritzpressen - Spritzgießen Kontinuierliche Vulkanisation ____________________________________________________________________________________ 45 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Informationstechnik (Wahlfach) Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Informationstechnik (Wahlfach) Kurzcharakteristik Im Wahlfach “Informationstechnik“ werden Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten für die Nutzung und Anwendung moderner informationstechnischer Geräte und Systeme im Zusammenwirken mit Software zur Lösung berufsrelevanter Aufgaben vermittelt. Damit wird einer grundlegenden Qualifikationsanforderung an Technikerinnen und Techniker Rechnung getragen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sollen befähigt werden, ihr Fachwissen in den Bereichen Planung und Entwicklung, Konstruktion, Fertigung, Verwaltung und Personalwesen mit Hilfe der Informationstechnik effektiv umzusetzen. Dabei werden die Kreativität, das logische Denken und das Erfassen von Strukturen gefördert. Durch exemplarischen Umgang mit Standardsoftware zur Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Datenbank und Präsentation sollen Unterschiede in den Vorkenntnissen ausgeglichen und das Einarbeiten in spezielle branchenspezifische Software wie CAD, SPS und CNC erleichtert werden. Unter Berücksichtigung des Grundprinzips der Informationsverarbeitung werden grundlegende Kenntnisse zur Hardware informationstechnischer Geräte und vernetzter Systeme sowie deren Konfiguration vermittelt. Schwerpunkte des Unterrichts sind die Anwendung vorhandener Hard- und Softwarekomponenten und der Erwerb von Fähigkeiten zur bedarfsorientierten Modifizierung. Die Nutzung moderner Kommunikationsmedien zur Informationsgewinnung und Informationsverbreitung sollte Bestandteil einer handlungsorientierten Wissensvermittlung sein. Gruppenunterricht ist vorzusehen. Die Gruppenstärke richtet sich nach der Anzahl der vorhandenen Einzelarbeitsplätze. Das Wahlfach ist vor allem für Fachschülerinnen und Fachschüler geeignet, die keine ausreichenden Vorkenntnisse auf dem Gebiet der Informationsverarbeitung nachweisen können. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 1 Zeitrichtwerte: 80 Ustd. 1 Einzelplatzsystem 16 Ustd. 2 Standardsoftware 48 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 16 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 46 Fachrichtung Kunststofftechnik Fachschule für Technik Informationstechnik (Wahlfach) Klassenstufe 1 ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 1 1 Einzelplatzcomputersystem Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können die grundlegende Struktur, die Aufgaben der Baugruppen eines Standalone-PC und deren Zusammenwirken beschreiben. Sie sind in der Lage, den PC und periphere Geräte zu bedienen und berufsbezogen zu nutzen. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen die Aufgaben eines Betriebssystem und sind fähig, dessen Funktionen anzuwenden. Hardwareaufbau und -konfiguration - Prinzip der Informationsdarstellung - EVA- Prinzip - Baugruppen - Bussystem - Leistungsmerkmale Vorkenntnisse beachten Bit, Byte, Codes Aufgaben und Anwendung eines Betriebssystems - Verwaltung von Dateien - Organisation von Datenträgern Notwendigkeit eines Betriebssystems Periphere Komponenten - zur Eingabe und Ausgabe von Daten - zur Speicherung von Daten Ergonomie und Umweltverträglichkeit - Gestaltung des Arbeitsplatzes - elektromagnetische Umweltverträglichkeit Datensicherung und Datenschutz Viren, Virenschutz ____________________________________________________________________________________ 47 Fachrichtung Kunststofftechnik Klassenstufe 1 Informationstechnik (Wahlfach) Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ 2 Standardsoftware Zeitrichtwert: 48 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Standardsoftware sicher und selbstständig im beruflichen Einsatz nutzen. Sie sind in der Lage, Software zu installieren und anwenderbezogen zu modifizieren. Die Fachschülerinnen und Fachschüler sind fähig, Standardsoftware zur Lösung betrieblicher Aufgaben im technischen, verwaltungstechnischen und kaufmännischen Bereich und zur Präsentation von Produkten und Leistungen zu verwenden. Textverarbeitung - Formatierung - Einfügen von grafischen Komponenten - Serienbrieferstellung Vorkenntnisse beachten Realisierung profilbezogener Projekte Tabellenkalkulation - Formatieren von Zellen - Formeln, Funktionen - Makros - Diagramme branchenspezifische Beispiele Messdaten erfassen und auswerten, Datenbankfunktion Datenbanksystem - Datenbankprogramm - Datenbank Relationales Datenbankprogramm - Grundlagen - Datenbankregister - Beziehungen Präsentation von Produkten und Leistungen Objekte Erstellen von Projekten mit Hilfe einer geeigneten Software ____________________________________________________________________________________ 48 Fachrichtung Kunststoff- und Kautschuktechnik Fachschule für Technik Kunststoffverarbeitung (Wahlfach) Klassenstufe 1 ____________________________________________________________________________________ Kunststoffverarbeitung (Wahlfach) Kurzcharakteristik Im Wahlfach “Kunststoffverarbeitung“ werden grundlegende Kenntnisse und Fähigkeiten zu Technologien exemplarisch vermittelt. Die notwendigen Anlagen, Werkzeuge und Prozesse werden vorgestellt. Die Verarbeitungsverfahren orientieren sich am Berufsbild Verfahrensmechaniker für Kunststoffund Kautschuktechnik. Ein grundlegendes Verständnis bezüglich des Werkstoffverhaltens bei unterschiedlichen Verarbeitungstechnologien ist zu entwickeln. Dabei gilt es, Einflussfaktoren bezüglich der Prozessparameter in Abhängigkeit des jeweiligen Kunststoffes zu erarbeiten. Das Wahlfach ist vor allem für Fachschülerinnen und Fachschüler geeignet, die keine Berufsausbildung zum Verfahrensmechaniker für Kunststoff- und Kautschuktechnik oder eine vergleichbare Berufsausbildung absolviert haben. Übersicht über die Lehrplaneinheiten und Zeitrichtwerte Klassenstufe 1 Zeitrichtwerte: 80 Ustd. 1 Grundlagen der Kunststoffe 12 Ustd. 2 Spritzgießen 20 Ustd. 3 Extrudieren 16 Ustd. 4 Laminieren 16 Ustd. Zeit für Vertiefungen, Wiederholungen und Leistungsnachweise 16 Ustd. ____________________________________________________________________________________ 49 Fachrichtung Kunststoff- und Kautschuktechnik Klassenstufe 1 Kunststoffverarbeitung (Wahlfach) Fachschule für Technik ____________________________________________________________________________________ Klassenstufe 1 1 Grundlagen der Kunststoffe Zeitrichtwert: 12 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können wesentliche Kunststoffe nach ihrem thermischen Verhalten unterscheiden und die Molekülstrukturen beschreiben. Sie sind in der Lage, grundlegende physikalische und chemische Eigenschaften von Kunststoffen zu benennen. Sie können chemische Vorgänge der Kunststoffsynthese beschreiben. Aufbau von Kunststoffen - Kohlenwasserstoffverbindungen - Molekülstrukturen Chemische und physikalische Eigenschaften von - Thermoplasten - Duroplasten - Elastomeren 2 exemplarisch PE, PP, PVC, PS EP, UP, PUR NBR Spritzgießen Zeitrichtwert: 20 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen Maschinen, Werkzeuge und den Fertigungsablauf beim Spritzgießen. Sie sind in der Lage, technologische Parameter zu ermitteln und technologische Zusammenhänge zu erkennen. Systemanalyse der Maschinen und des Prozesses am Beispiel einer Maschine Aufbau von Spritzgießwerkzeugen besonders Angusssysteme Technologische Parameter und deren Zusammenhänge im Fertigungsablauf 3 Extrudieren Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler können Extrusionsanlagen und deren Stationen in ihrer Wirkungsweise beschreiben. Sie sind in der Lage, Auswirkungen bei Veränderungen maschinentechnischer Parameter und Massebedingungen zu bewerten. Systemanalyse von Extrusionsanlagen und des Prozesses am Beispiel einer Anlage Extrusionswerkzeuge Kalibrier- und Kühleinrichtung Auswirkungen technologischer Parameter Zusammenhänge ____________________________________________________________________________________ 50 Fachrichtung Kunststoff- und Kautschuktechnik Fachschule für Technik Kunststoffverarbeitung (Wahlfach) Klassenstufe 1 ____________________________________________________________________________________ 4 Laminieren Zeitrichtwert: 16 Ustd. Die Fachschülerinnen und Fachschüler kennen Laminierverfahren. Sie sind in der Lage, geeignete Werkstoffe auszuwählen, Qualitätsmängel zu erkennen und deren Ursachen zu beschreiben. Werkstoffe - Harzarten - Zusatz- und Hilfsstoffe - Verstärkungsstoffe UP, EP Glas- , Aramid- und Kohlefasern Härtungsverlauf - kalthärtend - warmhärtend Verarbeitungsverfahren exemplarisch _____________________________________________________________________ Hinweise zur Veränderung des Lehrplanes richten Sie bitte an das Sächsische Staatsinstitut für Bildung und Schulentwicklung Comenius-Institut Dresdner Straße 78 c 01445 Radebeul Notizen: ____________________________________________________________________________________ 51